Yutkinin sähköhydraulinen vaikutus ja sen sovellus

Jos tiili heitetään vesitynnyriin, tynnyri säilyy. Mutta jos ammut häntä aseella, vesi rikkoo välittömästi vanteet. Tosiasia on, että nesteet ovat käytännössä kokoonpuristumattomia.

Suhteellisen hitaasti putoava tiili antaa veden reagoida ajoissa: nestepinta nousee hieman. Mutta kun nopea luoti törmää veteen, vedellä ei ole aikaa nousta, minkä seurauksena paine nousee jyrkästi ja piippu hajoaa.

Jotain vastaavaa tapahtuu, jos osut piippuun Salama… Tätä tapahtuu tietysti harvoin. Mutta täällä järvessä tai joessa "osumat" ovat yleisempiä.

Lev Alexandrovich Yutkin todisti samanlaisen tapahtuman lapsuudessaan. Joko siksi, että tuossa iässä kaikki koetaan paljon kirkkaammin, tai kuva oli jo erittäin vaikuttava, vain poika muisti loppuelämänsä sähköpurkauksen kuivan rätiksen ja veden korkean nousun.

Luonnon vahingossa sattunut vakoojailmiö kiinnostaa häntä loppuelämäksi.Myöhemmin hän simuloi sähköpurkausta nesteessä kotona, vahvisti monet sen säännönmukaisuudet, kutsui sitä sähköhydrauliseksi vaikutukseksi ja keksi kuinka käyttää "kesytettyä salamaa" ihmisten hyödyksi.

Lev Aleksandrovitš Jutkin (1911-1980)

Vuonna 1986 L.A. Yutkinin päämonografia "Sähköhydraulinen vaikutus ja sen soveltaminen teollisuudessa" julkaistiin postuumisti. Se heijastaa merkittävän tutkijan ja keksijän työtä, joka vietti useita vuosikymmeniä tutkiessaan alkuperäistä menetelmää sähköenergian muuntamiseksi mekaaniseksi energiaksi.

Sähköhydraulinen vaikutus ilmenee nesteessä, kun siihen viritetään pulssivirtaus, ja sille on ominaista korkeat hetkellisten virtojen, tehojen ja paineiden arvot. Pohjimmiltaan ja ilmenemismuotonsa vuoksi sähköhydropulssiprosessi on sähköräjähdys, joka pystyy muuttamaan muotoaan eri materiaaleja.

Tämän vaikutuksen avulla vesipitoisessa ympäristössä tapahtuvat kipinäpurkaukset synnyttävät erittäin korkean hydraulipaineen, joka ilmenee nesteen hetkellisenä liikkeenä ja purkausalueen lähellä olevien esineiden tuhoutumisena, jotka eivät edes lämpene.

Sen avulla he alkoivat murskata ja jauhaa erilaisia ​​materiaaleja hauraista metalliseoksista, kuten karbidista ja jätepaperista kiveen. Eli 1 m3 graniittia murskaamiseen tarvitaan noin 0,05 kW·h sähköä. Tämä on paljon halvempaa kuin perinteiset räjähdykset, joissa käytetään ruutia, talia, ammoniittia ja muita aineita.

Sitten sähköhydraulinen vaikutus löysi sovelluksen vedenalaisissa porauksissa: sen avulla nopeudella 2-8 cm minuutissa voit porata reikiä, joiden halkaisija on 50-100 mm graniittia, rautamalmia, betonimassaan. .

Tuloksena kävi ilmi, että sähköhydraulinen vaikutus voidaan hallita hyödyllisesti monilla muillakin ammateilla: metallien leimaaminen ja hitsaus, kalkkiosien ja jäteveden puhdistaminen mikrobeista, emulsioiden muodostaminen ja nesteisiin liuenneiden kaasujen puristaminen nesteistä, munuaisten kovettuminen kiviä ja lisää maaperän hedelmällisyyttä...

Emme tietenkään vielä tänäkään päivänä tunne kaikkia tämän universaalin teknologian mahdollisuuksia, mikä mahdollistaa monien energia- ja ympäristöongelmien ratkaisemisen.

Voit ladata L.A. Yutkinin kirjan "Sähköhydraulinen vaikutus ja sen soveltaminen teollisuudessa" täältä: Kirja PDF-muodossa (5,1 MB)

Elektrohydraulinen efekti (EGE) on uusi teollinen menetelmä sähköenergian muuttamiseksi mekaaniseksi energiaksi, joka suoritetaan ilman välimekaanisten kytkentöjen välittämistä korkealla hyötysuhteella. Tämän menetelmän olemus on se, että kun nesteen tilavuuteen suoritetaan erityisen muodostettu pulssimainen sähköpurkaus (kipinä, harja ja muut muodot) avoimessa tai suljetussa astiassa, syntyy sen muodostumisen erittäin korkeat hydrauliset paineet noin alueella, jotka pystyvät tekemään hyödyllistä mekaanista työtä ja joihin liittyy fysikaalisten ja kemiallisten ilmiöiden kompleksi.

— Yutkin L.A.

Elektrohydraulisen vaikutuksen (EHE) fyysinen olemus on siinä, että voimakas sähköpurkaus nesteeseen luo erittäin suuren hydraulipaineen, joka pystyy kohdistamaan merkittävän voimavaikutuksen.

Tämä tapahtuu seuraavalla tavalla. Suuritiheyksinen virta aiheuttaa keskittyneen Joule-lämmön vapautumisen, mikä saa aikaan tuloksena olevan plasman voimakkaan kuumennuksen.

Kaasun lämpötila, jota nopea lämmönpoisto ei kompensoi, nousee nopeasti, mikä johtaa nopeaan paineen nousuun virtauskanavassa, jonka poikkileikkaus on pieni alkuaikavälillä.

Nesteessa esiintyy sylinterimäinen puristusaalto, joka johtuu höyry-kaasuontelon nopeasta laajenemisesta sisäisen paineen vaikutuksesta.

Intensiivinen energian vapautuminen kanavassa voi johtaa siihen, että sen laajenemisnopeus ylittää nesteessä olevan äänen nopeutta vastaavan arvon, mikä johtaa puristuspulssin muuttumiseen iskuaaltoksi.

Ontelon tilavuuden kasvu jatkuu, kunnes paine siinä on pienempi kuin ulkoisen ympäristön paine, minkä jälkeen se romahtaa.